深圳國貿大廈實景。
深圳國貿大廈的數字模型。 (受訪單位供圖)
湖北日報全媒記者 戴文輝 通訊員 劉宇太 梁慕儀
從數字交通到智慧城市、環境保護,數字孿生技術正賦能千行百業。可是,一幢40歲“高齡”的大廈也有“孿生兄弟”,是不是很稀罕?
近日,深圳國際貿易中心大廈(深圳國貿大廈)數字化改造基本完成,中建三局為大廈創造了一個“雙胞胎”。這個過程,就是用數字孿生技術,構建和深圳國貿大廈一模一樣的“數字大廈”。
從不完整的平面圖上“立”起來
深圳國貿大廈于1982年破土動工,1985年底竣工,高約160米。當年施工中,中建三局創造了三天一層樓的“深圳速度”,讓這座中國建成最早的綜合性超高層樓宇成為改革開放的標志物。
40年過去,這座曾經的“中華第一樓”施工圖紙不完整,留存下來的也是平面圖紙,無法展現外立面和剖面細節。現在的建筑,大多有BIM(建筑信息化模型),拿來就能用;老建筑別說數字模型,連圖紙都不完整。
“改造耗時3個月,搭建數字模型就花了1個多月。”中建三局一公司安裝數科公司項目經理黃根介紹,數字孿生通過建立三維數字模型,將現實場景復刻還原,進而打通現實與虛擬,對各種場景進行模擬推演,得到最佳解決方案。
下“笨功夫”——技術團隊將存留的手繪圖紙轉化為電子版,與實景一一比照,作人工修正;沒有圖紙的單元,則拍攝實景圖片,通過AI智能畫圖技術,生成電子圖紙。“每個設備房、標準層、裙樓,都跑了至少一遍,保證數字參數的準確。”黃根說。
想巧辦法——所有電子圖紙,都被輸入3D模型,進行數據轉化,做室內場景搭建、管道效果制作及后續整體光影渲染,從而減少開發步驟和時間。
如今,深圳國貿大廈的“數字兄弟”躍然屏上。
8月13日,在深圳國貿大廈控制中心,黃根演示全息影像數字模型:大屏上,建筑外觀、項目地形、大樓內部結構及配套設施都一目了然,還能拆解、分層,在物聯網的支持下,大廈的基本態勢、安防、能耗等數據躍然云端。
效益驚人,每年可節電55萬度
以數據模型為基礎,項目團隊對樓宇原有系統進行改造升級,打造全自動運行“無人機房”,增添預測預警、應急管理、碳排放監測等功能。
數字化改造的效果十分明顯。大廈有5個配電房、3個水泵房和1個空調機房。以前靠人工巡查,跑一次要2個小時;現在,輕點鼠標,AI在20秒內完成巡檢并生成報告。以前,大廈的中央空調由人工控制,憑借的是經驗;現在,由節能數控系統根據實際溫度、用戶人數,實現精確調節。
據測算,智能化改造后,深圳國貿大廈的機房運維效率將提升80%,綜合能源成本降低18%,每年可節省用電55.08萬度,減少碳排放549噸。
“前輩們打破‘大鍋飯’,應用當時最先進的工藝,以改革的銳氣建起了國貿;如今,我們應用數字孿生、物聯網、AI等新興科技,讓大廈實現智能化、數字化、綠色化,煥發新的活力。”中建三局一公司相關負責人說。
這位負責人介紹,國內超高建筑規模很大,不同程度地存在節能改造需求,這是一個萬億級市場。“我們將提煉復制‘國貿模式’,抓住大規模設備更新的契機,打開這個市場!”